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请朱顶余先生把重力场(如匀强)内理想气体温度分布公式给出来
[楼主] 作者:jqsphy  发表时间:2011/03/13 20:29
点击:549次

 

请朱顶余先生把重力场(如匀强)内理想气体温度分布公式给出来

朱顶余与我去年讨论重力场(如匀强)内理想气体温度分布,其理论机制是正确的,但是没有给出公式。他的几篇文章中似乎讲的也是原理和定性分析。

由于重力场内可以讨论的物质分布有很多,如波色凝聚气体、星际气体分布等,所以我对这个问题怀有浓厚兴趣,想再考虑一下。但我单位图书馆没有《大气科学》的书籍,自己也推导了一些公式,但也不清楚对不对。所以,向朱先生请教。朱先生可以抽去自己理论中的那些上升到"自然哲学和意识形态"意义的东西,以朴实的语言在物理通报上发表。匀强引力场内的温度分布,不是我感兴趣的,我主要关心非均匀引力场内的温度分布,但在这之前,我得先关心一下匀强引力场内的温度分布是怎么样的。

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 [2楼]  作者:英卓  发表时间: 2011/03/13 21:30 

好,朱顶愚又可以找到救命稻草了。这两个智力低劣品质低劣的人凑合在一起,真是一对活宝。活该,你们弄吧。单纯的重力场内温度问题,这根本就不是什么科学有价值课题。还当做宝贝了。真有意思。还上升到说什么自然哲学与什么意识形态。用词都胡说八道。什么意识形态。瞎用词。沈建其在此又开始忽悠了。你懂什么自然哲学,意识形态在这里体现什么?你知道吗,你理解吗,又弄词显示。
 [3楼]  作者:英卓  发表时间: 2011/03/13 21:46 
 [4楼]  作者:英卓  发表时间: 2011/03/13 21:46 

沈建其还煞有介事的忽悠,重视什么非均匀引力场的温度分布问题。这与朱顶愚的均匀有什么本质的不同。瞎扯淡容易。继续忽悠。
 [5楼]  作者:541218  发表时间: 2011/03/14 01:50 

沈博士,你只要将理想气体的摩尔熵的微分式 与 理想气体内部的静力平衡条件!

摩尔熵: S=CvlnT+RlnV+s=C(常数)

熵微分式: dS=CvdT/T+RdV/V=0→CvdT+RTdV/V=0 → CvdT+PdV=0

静力平衡条件: VdP+ mdψ=0

m 表示摩尔质量;ψ 则表示力场势;

微分 理想气体的状态方程(PV=RT )
VdP+pdV=RdT

将熵微分式(CvdT+PdV=0 )与 静力平衡条件(VdP+ mdψ=0 )相加,
CvdT+PdV+VdP+ mdψ=0
再注意理想气体的微分式 VdP+pdV=RdT
即得: CvdT+RdT+ mdψ=0
再注意 Cv+R=Cp=5R/2
故得:CpdT+mdψ=0

对于匀强力场 则有 dψ=gdz 其中 z为参考高度; 对于引力场 则有 ψ = -GM/r 其中 M为天体质量;G为引力恒量。

对于原子核周围的电子云,则ψ= -Ze/r 其中 Z 为核电荷数;e 为电子电量。

电子云内部也类似于大气内部存在着  压强梯度、“温度”梯度、密度梯度。“几率密度 ” “几率温度” “几率压强”、“几率熵”、“几率焓”…………




 

 [6楼]  作者:541218  发表时间: 2011/03/14 01:58 

这里的关键是:沈建其 彻底明白 在绝热封闭的力场中理想气体内部不同高度上的气块的摩尔熵都相同!
[楼主]  [7楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/03/14 13:09 

对【5楼】说:

妙哉。你的计算正确。你利用摩尔熵: S=CvlnT+RlnV+s=C(常数)得到熵微分式: dS=CvdT/T+RdV/V=0。

 

你用的是:变量为T, V, 以及定容比热Cv。我用的方法与你不一样。我用的是:变量为T, P, 以及定压比热Cp,所以摩尔熵: S=CplnT-RlnP+s=C(常数)。你之后用微分,我之后用积分,想把全空间的S积分出来,再来求极值,最后越算越繁,走不出来迷宫了。我想我的思路应该也是对的,只是可能在哪一步不太合理,也许没有必要把全空间的S积分出来。

 

你的计算是你自己的思路,还是大气科学上已有的做法?如果是自己的思路,可以去发表。虽然熵定律是普遍规律,也在生物竞争、社会现象和经济现象中有所体现,但是作为一个纯粹物理问题,不必牵涉过广。

[楼主]  [8楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/03/14 13:13 

对【6楼】说:

在绝热封闭的力场中理想气体内部不同高度上的气块的摩尔熵都相同

-------------------

SHEN RE: 这一条可以证明吗?对于熵,必然有一个量是与梯度无关的。你说的是摩尔熵。为什么其他量,如熵密度(单位体积)为何不可在不同高度上相同?

也许我的问题比较简单。我需要思考一下。不过很感谢!

 [9楼]  作者:541218  发表时间: 2011/03/14 19:36 

“摩尔熵”处处相等 这是用“变分法”导出的重要结论!就是说对于力场中绝热封闭的理想气体系统,究竟存在着怎样的平衡规则?好比说一个民族究竟是依据怎样的法律来稳定社会的。历史上,一直以为 是温度,静力平衡条件 和 状态方程 三条准则!后来,我总觉得,这太主观武断(相当于社会中的私袭制),提出要保证 温度、密度、压强三个参量保持“民主”的、平权的、对称的参量地位,由 静力平衡条件,状态方程,以及 最大熵原理 三大准则 “联合”破案。使用 变分法 严格导出 摩尔熵等于常数的结论。

至于力场中存在着“温度梯度” 只不过是 摩尔熵等于常数 的一个推论而已。

我使用温度梯度的结论 导出了 单原子理想体所构成的自引力体系 如白矮星 体系的密度分布函数是半径的负三次方(ρ=a/(r+b)^3),白矮星的质量 应该正比 其 半径的对数值 即 M=k*lnR 其中 R 就是白矮星的半径; k 即为比例常数;M 则为 其 质量。
当然这里 忽略了 热辐射 和 电离 ( 白矮星中心处的氦原子电离后的自由 电子气 也会贡献压力)

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